PROGRAMIC LOGIC DEVICE (PLD)
OLEH : 1. KO KOMA MANG NG OKA OKA KURN KURNIA IA DEV DEVAY AYAM AMA A NIM : 1004405034 EMAIL : 2. BAGU BAGUS S KURN KURNIA IAWA WAN N NIM : 1004405035 EMAIL :
[email protected] 3. PUTU PUTU ARY ARY SAT SATYA YA PRAB PRABHA HAWA WA NIM : 1004405036 EMAIL :
[email protected]
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2011
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Selama ini kita mengenal pembuatan gerbang-gerbang logika menggunakan IC-IC khusus yang didalam telah terintegrasi gerbang-gerbang logika yang telah ditentukan. Karena perkembangan zaman maka produsen pembuat IC memikirkan bagaimana kita membuat sebuah gerbang logika di dalam IC tidak ditentukan oleh produsen IC tersebut tetapi dapat diprogram oleh User. Tentunya ini bertujuan untuk memudahkan user dalam membuat gerbang-gerbang logika. IC (Integrated Circuit) yang dapat diprogram gerbang-gerbang logikanya bernama PLD (Programmable Logic Device). 1.2 Tujuan Untuk mengetahui apa itu PLD, mengetahui bentuk – bentuk PLD dan mengetahui fungsi dan kegunaan dari PLD. 1.3 Manfaat Agar pembaca dapat apa itu PLD, mengetahui bentuk – bentuk PLD dan mengetahui fungsi dan kegunaan dari PLD.
2. TEORI DASAR 2.1 Programmable Logic Device (PLD) Programmable Logic Devices (PLDs) diperkenalkan pada pertengahan tahun 1970-an. Konsep dasar dari PLD sendiri adalah bagaimana membuat sebuah sirkuit logika kombinasional yang bersifat programmable (mampu diprogram). Perlu diingat, sirkuit kombinasional merupakan sirkuit yang di dalamnya tidak memiliki elemen memori. Hal ini berbeda dengan microprocessor yang mampu menjalankan sebuah program, namun nantinya mempengaruhi perangkat keras yang telah sudah ditentukan terlebih dahulu. Sedangkan kemampuan pemrograman PLD sudah direncanakan pada tingkat perangkat keras. Dengan kata lain, PLD adalah sebuah chip yang memiliki tujuan utama agar nantinya mampu mengatur perangkat keras sedemikain rupa sesuai dengan speseifikasinya.
Gambar 2.1 Programmable Logic Devices
2.2. PROGRAMMABLE ARRAY LOGIC
Generasi PLD yang pertama dikenal dengan nama PAL ( Programmable Array Logic) atau PLA ( Progrramable Logic Array), tergantung pada bentuk skema pemrogramannya Programmable Logic Array definisi perangkat keras. (PAL) merupakan Sebuah keluarga sirkuit logika sekering-programmable terintegrasi awalnya dikembangkan oleh MMI. Terdaftar atau fungsi keluaran kombinatorial dimodelkan dalam jumlah bentuk produk. Setiap output adalah jumlah (atau logis) dari sejumlah tetap produk (logis dan) dari sinyal input. Struktur ini cocok untuk generasi otomatis pola pemrograman dengan kompiler logika. Perangkat PAL diprogram oleh meniup permanen menggunakan sekering tegangan. Saat ini, alat yang lebih kompleks berdasarkan arsitektur asli yang sama tersedia (CPLD untuk Complex PLD's) yang menggabungkan beberapa chip setara PAL asli. Namun Chip PAL masih populer karena kecepatan tinggi mereka. Generic Array Logic perangkat reprogrammable dan berisi gerbang logika lebih.
Gambar 2.2 gambar programmable array logic
PAL/PLA biasanya hanya menggunakan gerbang logika (tidak ada flip flop), serta hanya memperbolehkan implementasi dari sebuah sirkuit kombinasional saja. Untuk menyelesaikan masalah ini, maka dibuatlah PLD yang telah memiliki sebuah flip-flop pada tiap output sirkuitnya. Dengan demikian, fungsi sekuensial sederhana dapat diimplementasikan dengan baik (bukan lagi hanya funsi kombinasional saja). Selanjutnya, pada awal tahun 1980-an, tambahan untaian logika ditambahkan pada tiap-tiap output PLD. Output baru tersebut diberi nama Macrocell yang diisi flip-flop, gerbang logika dan multiplekser. Selain itu, Macrocell sendiri juga bersifat programmable. Apalagi pada cell tersebut disediakan sinyal feedback yang berasal dari output sirkuit ke progrramable array. Sinyal tersebut nantinya akan memberikan PLD tingkat fleksibilitas yang lebih tinggi. Struktur baru dari PLD inilah yang kemudian secara umum diberi nama PAL (GAL).
2.3. Generic array logic(gal)
generic array logic(gal) adalah keping rangkaian terintegrasi terdiri dari gerbang-gerbang logic dan flip-plop yang dapat di program untuk keperluan spesifik. Sel memori mendefinisikan dan mengkorfirmasikan bagaimana fungsi logic berrkerja dan gerbang logic berkerja dan gerbang logika saling dihubungkan. GAL selama ini hanya digunakan untuk menganti rangkaian gerbang logika diskrit menjadi satu keping sehingga lebih sederhana, kompak dan murah.
Gambar 2.3 gambar pin GAL 16V8
2.4 Software dan Pemrograman PLD WinCUPL adalah program (Software Development Tools) buatan ATMEL yang berfungsi untuk memprogram PLD (Programmable Logic Device). Program ini tidak tertutup untuk digunakan PLD diluar keluaran ATMEL. Contohnya PLD keluaran LATTICE GAL 16V8 dapat memakai program ini. Pembuatan File Baru Untuk pembuatan file baru dapat dilakukan dengan prosedur berikut :
1. Bukalah program WinCupl 2. Klik File
New Project atau Design File.
3. Lalu akan muncul dialog box. Isilah Name : (dengan nama file yang akan di save) Device : (dengan nama device yang dipakai Contoh:Gal16V8) Kedua bagian inilah yang terpenting untuk diisi secara benar. Yang lain biarkanlah secara default atau jika diganti tidak akan bermasalah. 4. Lalu akan muncul beberapa dialog box, diantaranya : a) Input Pin : Isi sebanyak input pin yang akan dipakai b) Output Pin : Isi sebanyak output pin yang akan dipakai c) Pinnode Pin : Pinnode adalah pin virtual yang dapat diubah perannya dalam program (biasanya diisi 0) Dialog box untuk menginput ke 3 pin tersebut hanyalah membantu kita dalam mengisi property yang akan kita gunakan dalam program, dan dialog box ini hanya muncul 1 kali pada saat kita membuat project baru. Namun demikian property tersebut masih dapat ditambahkan secara manual dengan mengetikkannya di program tersebut. 5. Pin yang telah ditentukan harus diberi inisialisasi dengan mengetikkan no pin sebelum tanda sama dengan dan nama pin sesudah tanda sama dengan. 6. Sampai langkah ini kita telah siap melakukan pemrograman 7. Setelah melakukan pemrograman compilelah dengan menggunakan tombol F9 atau Device Dependent Compile dan lakukan simulasi dengan WinSim. 8. Setelah compile sukses dan hasil simulasi sesuai dengan keinginan, maka kita dapat menuliskan program ke IC, file yang dituliskan adalah file yang berekstensi Jed. Perlu diketahui ada beberapa keyword yang cukup penting di WinCupl, diantaranya adalah : a) Pin Pin adalah keyword yang digunakan untuk menyatakan pin yang dipakai pada GAL, digunakan untuk pin input maupun output. Dan juga digunakan untuk mendeklarasikan nama dari sebuah pin. Contoh : Pin 3 = In1; Artinya Pin 3 diberi nama In1. Dan untuk selanjutnya jika ingin melakukan operasi logika pada pin 3 cukup menggunakan nama In1. b) Field Field yang berarti lapangan. Digunakan untuk mengumpulkan nama-nama pin menjadi satu variable. Contoh field output =[D0,D1,D2] ; artinya pin dengan nama D0,D1,D2 diberi nama output. c) Table Table adalah sebuah keyword untuk membuat sebuah table kebenaran. Dengan table kebenaran yang telah ditentukan oleh user maka user tidak perlu lagi memikirkan gerbang-gerbang logika untuk membuat table kebenaran tersebut. Sehingga dengan table kebenaran ini input yang diberikan akan keluar menjadi output sesuai dengan table kebenaran.
